CN103676816A - 用于控制车辆的集成网络的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制车辆的集成网络的系统和方法，并且更具体地说，本发明涉及使用通信网关单独识别应用于车辆的多个通信网络的故障并整体控制通信网络的断电和通电的系统和方法。集成网络系统包括：网关，配置成连接多个网络；多个车载网络，与网关连接，并且能通过网关相互连接；以及以太网，配置成把网关中处理的信号传送至网关的外部，以分析与网关连接的多个车载网络的通信状态。

Description

用于控制车辆的集成网络的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求在2012年9月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0102853号的优先权和权益，该申请的全部内容引入本文以作参考。

技术领域

本发明涉及用于控制车辆的集成网络的系统和方法，并且更具体地说，本发明涉及使用通信网关单独识别应用于车辆的多个通信网络的故障并且整体控制通信网络的睡眠和唤醒的系统和方法。

背景技术

最近，车辆中集成电子装置的安装已增多，因此，开发了用于电子装置之间的通信的通信网络，例如控制器局域网络（CAN）、本地互联网络（LIN）和FlexRay。

通常，根据每个域例如车身域、多媒体域、传动系域和底盘域的特性，应用于车辆的通信网络采用不同的通信方法。然而，为了改进车辆的可销售品质，在应用于相应域的各个通信网络中，增加了使用应用于不同域的通信网络收发数据的功能。

因而，应用于相关技术的示例性实施方式的车辆用通信网络在应用于不同域的通信网络的互相关方面存在问题。例如，在相关技术的示例性实施方式中，当如图1中所示使应用于车身域的CAN12通电时，通过网关10使应用于不同域的通信网络例如多媒体CAN14和传动系/底盘CAN16通电，使得可以传送数据。

此外，当在应用于车身域的通信网络中产生故障以使车身域的通信网络未能进入断电模式时，应用于多媒体域、传动系域和底盘域的通信网络不能进入断电模式。另外，当发生故障时，通信网络保持在通电状态中。因而，与各个通信网络连接的电子装置中消耗的电流增大，从而导致电池过度放电的问题。

上述在该部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

致力于作出本发明，以提供车辆用集成网络系统，该车辆用集成网络系统具有通过使用通信网关识别集成在车辆中的多个通信网络的故障，并控制通信网络的通电和断电，来防止在电子装置中消耗电流的增大，从而防止电池放电的优点。

本发明的示例性实施方式提供车辆用集成网络系统，包括：网关，配置成连接多个车载网络；和以太网，配置成把网关中处理的信号传送到网关的外部，以分析与网关连接的多个车载网络的通信状态。多个车载网络可包括控制器局域网络（CAN）、本地互联网络（LIN）和FlexRay。

网关可以将多个车载网络的接收信号进行分类，并响应于把信号分类为使另一个网络通电（例如，唤醒）的信号，使另一个网络通电。另外，网关可以存储相应网络中产生的通信信号值，并且响应于在相应网络中产生新通信信号，将存储的通信信号值与新通信信号值进行比较，以使相应网络断电（例如，睡眠）或者通电。

当存储的通信信号值与新通信信号值相同时，网关可使相应网络断电，而当存储的通信信号值不同于新通信信号值时，网关可使相应网络通电。

当在存储网络中产生的通信信号值之后在规定时间内未在相应网络中产生新通信信号时，网关可使相应网络断电。

通过经由多个车载网络输入的信号，网关可确定车辆的停车和停止状态。当车辆处于停车和停止状态时，网关可用信号通知与网关连接的多个车载网络断电。通信分析装置可配置成在接入以太网的同时，接收网关中处理的信号，并基于该信号分析多个网络的通信状态。另外，通信分析装置可在多个网络中的处于通信故障状态的网络中，设定登录和断电进入时间。

在与网关连接的多个网络之间收发的数据可包括相应电子装置的名称、断电模式或通电模式命令、以及指示相应电子装置的状态的数据。

如上所述，根据本发明的示例性实施方式，通过使用通信网关单独识别应用于车辆的多个通信网络的故障，并整体控制通信网络的断电和通电，来防止电子装置中消耗电流的增大，可以防止电池不必要地放电。

附图说明

图1是示出根据相关技术的示例性实施方式的车辆用网络系统的操作的例示图。

图2是根据本发明的示例性实施方式的车辆用集成网络系统的示例性配置。

图3-6是由根据本发明的示例性实施方式的车辆用集成网络系统实施的处理的示例性流程图。

图7是根据本发明的示例性实施方式的应用于车辆用集成网络系统的通信数据的示例性结构。

具体实施方式

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车（SUV）、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、燃烧、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车（例如，来源于石油以外的资源的燃料）。

另外，应理解，术语“控制器”指的是包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置成存储模块/单元，并且处理器具体配置成执行所述模块，以进行下面进一步说明的一个或多个处理。

此外，本发明的控制逻辑可实施为含有通过处理器、控制器等执行的可执行程序指令的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于，ROM、RAM、光盘（CD）-ROM、磁带、软盘、优盘、智能卡和光学数据存储装置。还能够在网络耦合的计算机系统中分布计算机可读记录介质，使得例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网络（CAN）以分散的方式存储并且执行计算机可读介质。

本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式的目的而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种（a、an）”和“该（the）”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语“包括（comprises和/或comprising）”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

下面参考附图，更详细地说明本发明，附图中示出本发明的示例性实施方式。本领域的技术人员会认识到，可以以各种不同的方式修改说明的实施方式，只要不脱离本发明的精神或范围即可。

图2是示出根据本发明的示例性实施方式的车辆用集成网络系统的示例性框图。根据本发明的示例性实施方式的车辆用集成网络系统是可有效且整体操作应用于车辆的各个网络例如CAN、LIN和FlexRay的车辆用集成网络系统。

根据本发明的示例性实施方式的车辆用集成网络系统包括：网关100，配置成使多个网络相互连接；多个车载网络210、220和230，与网关100连接，并且能通过网关100相互连接；以太网300，配置成把网关100中处理的信号传送到网关的外部，以分析与网关100连接的多个车载网络210、220和230的通信状态；以及通信分析装置400，配置成在接入以太网300的同时，接收网关100中处理的信号，并基于接收的信号分析车载网络210、220和230的通信状态。

多个车载网络可由控制器局域网络（CAN）210、本地互联网络（LIN）220和FlexRay230形成，但应明白本发明的范围并不局限于此。当网络在与网关100连接时可建立通信时，本发明的技术精神可应用于网络。对本领域的技术人员来说，作为多个车载网络的CAN210、LIN220和FlexRay230是显而易见的，从而在本说明书中省略其详细说明。

图2示出作为与网关100连接的多个车载网络的CAN210、LIN220和FlexRay230。虽然图2示出与网关连接的各个网络，但应明白多个网络可一起与网关连接。

CAN210可包括与CAN210相关的电子装置212，例如包括在车身域中的车身控制模块（BCM）和门锁电动机。LIN220可包括与LIN220相关的电子装置222，例如车板（sheet）和车窗。FlexRay230可包括与FlexRay230相关的电子装置232，例如动力系统（例如，发动机）的电子装置和用于控制底盘（例如，制动器和转向装置）的电子装置。各电子装置212、222和232可以和用于输入与停车和停止相关的信号的停车制动开关502以及车速传感器504连接。

网关100可包括由程序操作的一个或多个处理器或微处理器和/或硬件，该程序包括用于执行图3-6中示出的流程图的处理以及网关的一般操作的一系列命令。

以太网300用于把网关100中处理的信号传送至通信分析装置400，以分析与网关100连接的CAN210、LIN220和FlexRay230的通信状态。以太网300可以是一般以太网，并且对本领域的技术人员来说，以太网的配置和操作是显而易见的，从而在本说明书中省略其详细说明。

通信分析装置400可以是通信分析终端，并且可由个人计算机和笔记本计算机形成，但应明白本发明的范围并不局限于此。本发明的范围可应用于如下装置，该装置可通过以太网300基本上接收从网关100传送的信号并分析相应信号。

通信分析装置400可在多个网络中的处于通信故障状态的网络中设定登录和断电（例如，睡眠）进入时间。对本领域的技术人员来说明显的是，用于分析通信的程序可以安装在通信分析装置400中，从而省略其详细公开。

参考附图，详细说明根据本发明的示例性实施方式的包括上述配置的车辆用集成网络系统的操作。

参考图3，网关100可将通过连接的CAN210、LIN220和FlexRay230接收的多个信号进行分类。此外，通过使用如图7中示出的信号数据的识别码（ID）或目的地字节以及网络管理（NM）命令码，网关100可将信号进行分类（S110）。如图7中所示，信号数据的结构可被分成识别码字段和数据字段。目的地可被记录在数据字段的字节1中，NMcommandCode和NMSleepFlag可被记录在字节2中，并且控制功能可被记录在字节3至字节8中。

具体地，在字节2中，断电或通电（例如，睡眠或唤醒）命令可被记录为NMcommand，并且电子装置的当前状态例如唤醒或睡眠待机可被记录为NMSleepFlag。例如，导致通信通电的功能的名称可被记录在记录有控制功能的字节3至字节8中，因此通过该功能的名称可以容易地分析通信故障。

在步骤S110之后，通信分析装置400可在由网关100分类的信号中识别用于使另一个网络通电的信号（S120）。当在由网关100分类的信号中存在用于另一个网络的通电信号时，网关100可把使相应网络通电的信号传送至相应网络，以使相应网络通电（S130）。

当在由网关100分类的信号中不存在用于使另一个网络通电的信号时，网关100可以仅在其网络内通信，而不管另一个网络，并用信号通知另一个网络保持当前状态或者断电状态（S140）。因而，车辆用集成网络系统可单独识别多个通信网络。换句话说，车辆用集成网络系统可单独识别网络的断电和通电。

参考图4，网关100可把从多个连接的网络即CAN210、LIN220和FlexRay230接收的各网络的通信信号存储在存储器（未示出）中（S210）。在把通信信号存储在存储器中之后，网关100可确定是否接收到（例如，产生）新通信信号（S220）。

在步骤S220中，当接收到新通信信号时，网关100可将之前存储在存储器中的通信信号与新通信信号进行比较（S230）。由于步骤S230中的比较，当存储在存储器中的通信信号与新通信信号匹配时，网关100可使相应网络断电（S240），但当存储在存储器中的通信信号与新通信信号不匹配时，网关100可使相应网络通电（S250）。另外，当在规定时间内未接收到新通信信号时（步骤S260），网关网络100可使相应网络断电（S240）。因而，车辆用集成网络系统可单独控制多个通信网络的断电和通电。

参考图5，网关100可接收通过多个网络210、220和230通信的停车制动开关502的信号和车速传感器504的信号。此外，基于停车制动开关502的信号和车速传感器504的信号，网关100可确定车辆是否处于停车或停止状态（S310）。当停车制动开关502的信号是接合（engaged）并且车速传感器504的信号为0时，网关100可确定车辆处于停车或停止状态。

在步骤S310中，当网关100确定车辆处于停车状态时，网关100可使连接的网络210、220和230断电，以防止在停车时可能不必要地消耗的动力的浪费。因而，当通信在停车/停止时具有暗电流阻止装置根据相关技术的示例性实施方式不能解决的故障时，车辆用集成网络系统可保持网络的通电状态，从而解决电池过放电的问题。

图6是编写在根据本发明的示例性实施方式的车辆用集成网络系统中实施的控制处理程序的示例性流程图。参考图6，在步骤S410中，可使网关100通电，并且网关100可确定是否产生事件（S420）。

当在步骤S420中未产生事件时，网关100可关闭相应网络，或者用信号通知相应网络断电（S422和S424）。当在步骤S420中产生事件时，网关100可确定是否在本地产生事件（S430）。当在本地产生事件时，网关100可确定是否需要通信（S432）。当需要通信时，网关100可要求通信（S434），但当不需要通信时，网关100可返回至步骤S420，以确定是否产生新事件。

当制作通信要求时，网关100可以参考通信数据（参见图7）中的操作功能来仅实现需要接收的网络的传送（tx）和接收（Rx）。

在步骤S434中，在制作通信要求之后，网关100可监测通信（S436）。当通信活动时，网关100可在步骤S434中要求需要的通信，并且当通信不活动时，网关100可使相应网络准备断电（NMShutdownTime）（S438）。在监测通信时，转变条件可分成低优先级和高优先级，下面对其进行说明。

关于低优先级的转变条件，当以下两个条件均满足时，可使相应网络转变到准备断电的步骤S438。

第一个条件：当各个网络的应用接收信号（Rx）保持规定时间（例如，5.5秒）时，网关100可使相应网络转变到断电的准备。

第二个条件：当源网络的网关信号值在规定时间（例如，1.5秒）内与起始值相同或者在规定时间（例如，1.5秒）内不存在消息时，网关100可使目的地网络转变到断电的准备。

另外，下面说明高优先级的转变的内容。

第一：即使在从点火动力（ignition power，IGN）条件转变到电池动力（battery power，B+）条件之后经过NMShutdownTime（参考图7），当预定网络处于通信活动状态时，网关100可关闭所有网络的传送（tx）。

第二：当在点火动力（IGN）条件被转变为电池动力（B+）条件并且经过NMShutdownTime之后特定电子装置传送通信数据时，网关100可把节点名称、通电次数和相应电子装置的最终网络管理（NM）状态存储在电可擦可编程只读存储器（EEPROM）中。

存储的数据可通过以太网300被传送至通信分析装置400，以显示在通信分析装置400上。通过通信分析装置400，可以改变网络管理关闭时间（NMShutdownTime）。当在步骤S430中确定未在本地产生事件时，网关100可向另一个网络要求通信（S440）。在步骤S440中要求通信之后，可以分析网关100的信号（S442）。当未检测到该信号时，可以使目的地网络保持在断电状态中（S450），而当检测到该信号时，可向目的地网络要求通信（S444），并且可以在向目的地网络要求通信之后监测通信（S436）。

在步骤S442中的网关100的信号的分析中，当源网络的网关信号值与起始值相同或者未产生事件信号时，可能感测不到变化。因而，根据车辆用集成网络系统，能够防止网络不正确地通电，并且当在停车/停止状况下产生通信故障时，能够监测和检测具有故障的网络。

此外，可以提供与导致电子装置的故障的功能有关的信息，从而分析故障的原因，并且通过通电和断电的整体控制，能够解决车辆的暗电流过大的问题。另外，除CAN通信之外，车辆用集成网络系统还可采用各种通信方法，例如LIN和FlexRay，从而防止需要额外的硬件以减小暗电流。因而，车辆用集成网络系统可解决电池放电问题，并在通信出故障时检测通信故障原因。

虽然结合目前所认为的示例性实施方式说明了本发明，但应该理解，本发明不局限于公开的实施方式，相反，本发明意在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (18)

1.一种车辆用集成网络系统，包括：

网关，配置成连接多个车载网络；

多个车载网络，与所述网关连接，并且能通过所述网关相互连接；以及

以太网，配置成把所述网关中处理的信号传送到所述网关的外部，以分析与所述网关连接的多个车载网络的多个通信状态。

2.根据权利要求1所述的集成网络系统，其中所述多个车载网络包括控制器局域网络（CAN）、本地互联网络（LIN）和FlexRay。

3.根据权利要求2所述的集成网络系统，其中所述网关将所述多个车载网络的多个接收信号进行分类，并且当在分类的信号中检测到用于使另一个网络通电的信号时，所述网关使相应网络通电。

4.根据权利要求2所述的集成网络系统，其中所述网关还配置成：

存储相应网络中产生的通信信号值；

响应于确定所述相应网络中产生的新通信信号，将存储的通信信号值与新通信信号值进行比较，以使所述相应网络断电或者通电。

5.根据权利要求4所述的集成网络系统，其中所述网关还配置成：

当存储的通信信号值与所述新通信信号值相同时，使所述相应网络断电；且

当存储的通信信号值不同于所述新通信信号值时，使所述相应网络通电。

6.根据权利要求4所述的集成网络系统，其中所述网关还配置成当在存储所述网络中产生的通信信号值之后在规定时间内未在所述相应网络中产生新通信信号时，使所述相应网络断电。

7.根据权利要求2所述的集成网络系统，其中所述网关还配置成：

使用通过所述多个车载网络输入的信号，确定车辆的停车和停止状态；且

当车辆处于所述停车和停止状态时，使所述多个车载网络断电。

8.根据权利要求1所述的集成网络系统，还包括通信分析装置，所述通信分析装置配置成：

在接入以所述太网的同时，接收所述网关中处理的信号；且

基于所述信号，分析所述多个网络的通信状态。

9.根据权利要求7所述的集成网络系统，其中所述通信分析装置还配置成在所述多个网络中的处于通信故障状态的网络中，设定登录和断电进入时间。

10.根据权利要求1所述的集成网络系统，其中与所述网关连接的多个网络之间收发的数据包括相应电子装置的名称、断电模式或通电模式命令、和指示所述相应电子装置的状态的数据。

11.一种用于控制集成网络系统的方法，所述方法包括：

通过网关，将连接在所述网关中的多个车载网络的多个接收信号进行分类；

通过所述网关，在多个分类的信号中，检测用于使另一个网络通电的信号；以及

通过所述网关，使相应网络通电。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

通过所述网关，存储所述相应网络中产生的通信信号值；

通过所述网关，确定所述相应网络中产生的新通信信号值；

通过所述网关，将存储的通信信号值与所述新通信信号值进行比较；

当存储的通信信号值与所述新通信信号值相同时，通过所述网关使所述相应网络断电；

当存储的通信信号值不同于所述新通信信号值时，通过所述网关使所述相应网络通电；以及

当在存储所述相应网络中产生的通信信号值之后在规定时间内未在所述相应网络中产生新通信信号值时，通过所述网关使所述相应网络断电。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括：

通过所述网关，把来自所述多个接收信号的处理信号经以太网传送至通信分析装置，以基于所述处理信号分析所述多个网络的多个通信状态。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

当使用通过所述多个车载网络输入的信号确定车辆的停车和停止状态时，通过所述网关使所述相应网络断电。

15.一种包含由处理器或控制器执行的程序指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读介质包括：

控制网关连接多个车载网络的程序指令；

控制所述网关将所述多个车载网络的多个接收信号进行分类的程序指令；

控制所述网关在多个分类的信号中检测用于使另一个网络通电的信号的程序指令；以及

控制所述网关使相应网络通电的程序指令。

16.根据权利要求15所述的计算机可读介质，还包括：

控制所述网关存储所述相应网络中产生的通信信号值的程序指令；

控制所述网关确定所述相应网络中产生的新通信信号值的程序指令；

控制所述网关将存储的通信信号值与所述新通信信号值进行比较的程序指令；

当存储的通信信号值与所述新通信信号值相同时，控制所述网关使所述相应网络断电的程序指令；

当存储的通信信号值不同于所述新通信信号值时，控制所述网关使所述相应网络通电的程序指令；以及

当在存储所述相应网络中产生的通信信号值之后，在规定时间内未在所述相应网络中产生新通信信号值时，控制所述网关使所述相应网络断电的程序指令。

17.根据权利要求15所述的计算机可读介质，还包括：

控制所述网关把来自所述多个接收信号的处理信号经以太网传送至通信分析装置，以基于所述处理信号分析所述多个网络的多个通信状态的程序指令。

18.根据权利要求17所述的计算机可读介质，还包括：

当使用通过所述多个车载网络输入的信号确定车辆的停车和停止状态时，控制所述网关使所述相应网络断电的程序指令。

Images